一种注浆管与模袋连接装置及其加工方法与流程

本发明涉及一种注浆管与模袋连接装置及其加工方法，属于水利水电工程技术研究领域。

背景技术：

在岩溶地区经常发育有溶浊洼地、溶洞、地理暗河等不良地质现象，在岩溶地区修建水库或者挡水坝必须将落洞、溶洞、地下暗河等进行有效封堵，否则水库蓄水将得不到保障，甚至功亏一篑。

灌浆模袋是封堵过程中常用的设备，但遇动水并具有一定水压时现有技术中经常会出现模袋注浆后难以承压导致模袋缝合处崩裂、模袋底端捆绑处丝扣滑落、模袋与注浆管捆绑处出现破洞等问题，严重影响封堵效果。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种注浆管与模袋连接装置及其加工方法，模袋注浆后承压效果好，保证落洞、溶洞、地下暗河的封堵效果。

本发明采用的技术方案是：一种注浆管与模袋连接装置，包括模袋、注浆管，注浆管包括钢管本体、堵头、鱼鳞扣、底座，

所述的模袋采用金属线且采用掺边缝制法进行缝制，钢管本体的两端分别连接有堵头，堵头为实心且其末端连接有一段空心鱼鳞扣，鱼鳞扣的末端设有实心底座，一段鱼鳞扣包括若干节连接在一起的鱼鳞节，每一节鱼鳞节呈圆台状，注浆管套入模袋内且模袋的两端分别与两端鱼鳞扣的末端通过铁丝捆绑在一起。

优选地，一段鱼鳞扣由一节空心钻杆加工而成。

优选地，所述的模袋的材质为单层土工帆布。

优选地，还包括软皮，注浆管的两端与模袋捆绑处包裹软皮，模袋外部与铁丝接触处包裹软皮。

优选地，所述的底座是截取直径约70mm、厚约3mm的圆形实心钢板，底座与鱼鳞扣的末端焊接。

优选地，所述钢管本体与堵头焊接，堵头与鱼鳞扣焊接或丝扣。

一种所述的注浆管与模袋连接装置的加工方法，包括如下步骤：

step1：加工注浆管：

step1.1：在钢管本体的两端分别焊接堵头；

step1.2：在两端堵头的末端分别焊接或丝扣一段空心鱼鳞扣；

step1.3：在两端鱼鳞扣的末端焊接底座；

step2、将模袋布料两缝边纵向对正紧贴，采用工业缝纫机在模袋布料接缝部位用金属线并采用掺边缝制法进行5～10道缝制，并在模袋封边处涂刷防水胶；

step3：将step1加工好的注浆管插入step2制作的模袋中，注浆管长度和模袋长度需匹配；

step4：在注浆管的两端与模袋捆绑处包裹软皮，在模袋外部与铁丝接触处包裹软皮，用铁丝将注浆管的两端与模袋两端通铁丝拧紧；

step5：检查模袋扩张和表面密封情况；

step6：在模袋表面缠绕防水胶布。

step1和step2的顺序可互换或step1和step2同时进行。

本发明的有益效果是：

一是通过将模袋用金属线并采用掺边缝制法进行5～10道缝制，可以有效防止模袋缝合处崩裂。

二是通过将模袋缝边由对折缝制法改为掺边缝制法以增加受力作用面，提高其承压力能力。

三是通过将注浆管两端即绑扎模袋位置加工“鱼鳞扣”，提高其承压力能力，有效防止模袋底端纤丝捆绑处漏浆。

四是通过增加堵头、鱼鳞扣、底座，能有效防止模袋底端捆绑处铁丝滑落。

附图说明

图1为本发明注浆管的整体结构图。

图中各标号为：钢管本体-1、堵头-2、鱼鳞扣-3、底座-4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步的说明。

实施例1：如图1所示，一种注浆管与模袋连接装置，包括模袋、注浆管，注浆管包括钢管本体1、堵头2、鱼鳞扣3、底座4，

所述的模袋采用金属线且采用掺边缝制法进行缝制，钢管本体1的两端分别连接有堵头2，堵头2为实心且其末端连接有一段空心鱼鳞扣3，鱼鳞扣3的末端设有实心底座4，一段鱼鳞扣3包括若干节连接在一起的鱼鳞节，每一节鱼鳞节呈圆台状，注浆管套入模袋内且模袋的两端分别与两端鱼鳞扣3的末端通过铁丝捆绑在一起。底座4设置的目的是防止初期灌浆过程中模袋承受相外张力而脱落注浆管；堵头2设置的目的是加强模袋相向拉力的承受能力，防止模袋脱落；鱼鳞扣3设置目的是：由于模袋水泥浆液充填后，两端绑扎位置会受到向中心的张拉力，鱼鳞扣主要是为了绑扎牢固抵抗这个张拉力，如果抵抗不了这个张拉力，绑扎处发生位移，那么浆液就会外漏，模袋灌浆就失败，一段鱼鳞扣3由数节鱼鳞节组成可充分承受模袋填充承压膨胀后的收缩相向拉力，防止模袋脱落。鱼鳞扣3与钢管本体1之间由空心堵头2焊接连接，保障灌注浆液顺利灌进模袋。

进一步地，一段鱼鳞扣3由一节空心钻杆加工而成，加工方便。

进一步地，所述的模袋的材质为单层土工帆布，结实牢固，承压效果好。

进一步地，还包括软皮，注浆管的两端与模袋捆绑处包裹软皮，模袋外部与铁丝接触处包裹软皮。现有技术中由于模袋与注浆钢管直接用铁丝拧紧，模袋承压受力后，接触部位被钢管和铁丝挤压碾磨而损坏，因此通过软皮将模袋与注浆管之间、模袋与铁丝之间间隔，可以优先防止捆绑处出现破洞。

进一步地，所述的底座4是截取直径约70mm、厚约3mm的圆形实心钢板，底座4与鱼鳞扣3的末端焊接。

进一步地，所述钢管本体1与堵头2焊接，堵头2与鱼鳞扣3焊接或丝扣。

一种所述的注浆管与模袋连接装置的加工方法：包括如下步骤：

step1：加工注浆管：

step1.1：在钢管本体1的两端分别焊接堵头2；

step1.2：在两端堵头2的末端分别焊接或丝扣一段空心鱼鳞扣3；

step1.3：在两端鱼鳞扣3的末端焊接底座4；

step2、将模袋布料两缝边纵向对正紧贴，采用工业缝纫机在模袋布料接缝部位用金属线并采用掺边缝制法进行5～10道缝制，并在模袋封边处涂刷防水胶，

具体为：根据脱空部位尺寸截取模袋，模袋材质要符合承压要求，将模袋布料两缝边纵向对正紧贴，采用工业缝纫机在模袋接缝部位多道掺边缝制，缝边数10道左右，间距不宜过大，相邻针眼错开；缝制完成后均匀涂刷防水胶并放置阴凉处养护，确保模袋接缝部位整体密封性。

step3：将step1加工好的注浆管插入step2制作的模袋中，注浆管长度和模袋长度需匹配，保证模袋填充承压膨胀后的直径和体积能满足封堵需求；

step4：在注浆管的两端与模袋捆绑处包裹软皮，在模袋外部与铁丝接触处包裹软皮，用铁丝将注浆管的两端与模袋两端通铁丝拧紧；

step5：检查模袋扩张和表面密封情况；

step6：在模袋表面缠绕防水胶布，整体加工完成。

进一步地，step1和step2的顺序可互换或step1和step2同时进行，即注浆管的加工和模袋的加工可分先后进行也可以同时进行。

下面结合一个实际案例，对发明进行进一步地说明。

2014年8月12日，云洞水库下层平洞2-8-7单元3162孔第5段14.5m～16.1m处出现脱空掉钻，并伴有大量涌水，经逐步探测发现该处为上下游平均宽约2.8m、平均深约1.3m的暗河通道，平面投影呈梯形状。经测得枯水期水流量为0.163m³/s，该流量为导流洞出水流量4倍之多，试剂连通试验证实该暗河与下游65#、66#泉眼相通。由于通道内水流速度和流量特别大，常规灌浆及灌注混凝土等措施均难有效对通道进行封堵。为此，中国水电基础局有限公司云洞水库项目经理部请教各方专家并参考相似地层处理措施，采用了下设钢管模袋灌浆处理方法。但实际施工过程中发现参照以往项目的钢管模袋法并不适用该地层，通过下设一期模袋灌浆处理后效果并不明显。

经分析，目前广泛应用的模袋灌浆施工工艺及原理大抵是依靠充填料在泵压和自重作用下，水从模袋孔隙排出从而达到降低水灰比、缩短凝结时间、提高充填料固化后强度的目的。但结合该工程实际及现场试验，上述工艺难以满足暗河封堵需要。经现场测量计算得出该暗河流水压为0.2～0.35mp，因而模袋灌浆成功与否关键在于模袋灌浆承压需大于冲刷水压，否则模袋在灌浆过程中会出现充填不饱满或被流水冲破的情况。采用本发明的注浆管与模袋连接装置及其加工方法后，终于制作出承压0.45mpa的模袋。

在模袋加工过程中，将模袋缝边由对折缝制法改为掺边缝制法以增加受力作用面，提高其承压力能力；将棉线改为10mm强力金属线，缝合处缝制5～10道，并刷胶防腐蚀，提高其承压力能力。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。